锂离子在石墨中的嵌入特性研究

研究了锂离子在人造石墨（ＡＧ）中的电化学嵌入特性和用它作负极材料时的电池性能。Ｌｉ－ＡＧ试验电池在ＬｉＡｓＦ６－ＥＣ＋ＤＥＣ电解液中充电时，依次形成Ｌｉ０．５Ｃ６和ＬｉＣ６两种化合物，这可由ＸＲＤ图谱及碳电极贮存期间电极电位的变化曲线获得证明。ＡＧ颗粒表面使用ＰＡＮ在１２００℃氮气中分解碳的包覆试验表明，这种无定形碳层可提高材料的放电率，降低自放电率。制成了额定容量为４００ｍＡｈ和５００ｍＡｈ的两种ＡＡ型ＡＧ－ＬｉＣｏＯ２电池；４００ｍＡｈ容量的电池以０．５Ｃ，１００％ＤＯＤ充放电寿命超过４００次，同样条件下，５００ｍＡｈ电池寿命在３００次以上     

Li-B/FeS_2溶盐热电池放电特性的研究

研究了６７％（质量百分数）Ｌｉ－Ｂ合金／ＫＣｌ－ＬｉＣｌ／ＦｅＳ２系列热激活单电池在不同放电温度、电流密度和电解质用量的情况下的恒流放电特征，对影响放电容量的基本因素进行了初步分析。结果表明小电流密度时（小于２００ｍＡ）减少电解质用量，大电流密度时（大于２００ｍＡ）增加电解质用量，并在５００℃～５５０℃之间放电，可以获得较高的放电容量，本试验中最大放电容量为６５５２Ｃ／ｇ，其总锂量的利用率可达７０％。     

AA 型 TAG-LiMn_2O_4 锂离子蓄电池

用Ｌｉ２ＣＯ３和ＥＭＤ高温合成得到的尖晶石（ＬｉＭｎ２Ｏ４）作阴极活性材料,与Ｌｉ配对做成试验电池,充电容量达１３０ｍＡｈ／ｇ,放电容量为１１０ｍＡｈ／ｇ,显示ＬｉＭｎ２Ｏ４有较好的充放电性能。对热解苯碳（ＰｙＣ）、处理的人造石墨（ＴＡＧ）、天然石墨（ＮＧ）和玻璃碳（ＧＣ）进行研究,发现ＴＡＧ有较好的充放电性能。用ＬｉＭｎ２Ｏ４做阴极活性材料,ＴＡＧ做阳极活性材料,组装成ＡＡ型锂离子蓄电池,初始放电容量为５４０ｍＡｈ,以０．２Ｃ（１００ｍＡ）恒流放电,６０ｍＡ恒流充电,电池循环寿命已达２００次。     

高倍率型金属氢化物镍电池的研制

介绍了高倍率Ｓｃ型ＭＨ－Ｎｉ电池的研制情况。该电池正负极均采用泡沫式涂浆工艺制作而成。对极板的制作、电池的集流及化成条件等进行了探讨,对电池的电化学性能进行了测试。结果显示,在镍电极中加入适量Ｃｏ和Ｚｎ的氧化物,可有效地提高活性物质利用率,使正负极板的体积比容量分别达到５２０ｍＡｈ／ｃｍ３和１１００ｍＡｈ／ｃｍ３以上;将原有的单极耳改为多极耳集流,提高了电池的高倍率放电性能;将活化温度控制在３０℃～５０℃,可使电池在３周期～４周期内达到完全活化。研制出的Ｓｃ型ＭＨ－Ｎｉ电池具有２５００ｍＡｈ以上的容量,可进行１Ｃ率快速充电,１２Ａ放电时１．１Ｖ以上容量占６０％以上。     

锂电池 Li/VOCl_3 非水体系新探

报道了Ｌｉ／ＶＯＣｌ３非水电池体系的初步研究工作。本非水电池体系由锂负极、多孔石墨电极和电解质溶液构成,电解质溶液由非水溶剂（硝基苯）和溶解在该溶剂中的活性物质ＶＯＣｌ３及电解质构成。在制作该类模拟电池过程中,首先对溶剂硝基苯和电解质（ＬｉＡｌＣｌ４及ＡｌＣｌ３）进行干燥纯化,然后在惰性气氛操作箱中装好模拟电池,模拟电池的集流体为镍,锂片和碳膜的面积为１ｃｍ２,电池中所含电解液为０．４ｍＬ。将该模拟电池在恒流放电测试系统中进行测试,结果表明：当电解质采用ＬｉＡｌＣｌ４,溶剂硝基苯与ＶＯＣｌ３的体积比为１００∶１６时,电池在小电流密度下工作,具有较高的开路电压和工作电压,而且具有良好的放电性能。     

30Ah实用型单体钠硫电池的研制

研制成功３０Ａｈ实用型单体钠硫电池，研究了电池的性能特征和寿命，该电池具有放电电流大（１０～１８Ａ）容量大、比能量大（１３０Ｗｈ／ｋｇ）、放电容量与放电率无关、安全可靠等特点，放电深度达到８０％，最高寿命超过８００次循环（约２４０００Ａｈ）。研究了电池工作电流与温度变化的关系。电池退化表征为：随寿命增大，电池内阻上升，容量下降。导致电池退化和失效的主要因素为β″－Ａｌ２Ｏ３电解质的制备工艺和性能；电池结构和密封性；材料纯度。严格控制这三个因素是保证电池性能良好的关键     

高性能泡沫镍电极的研究

研究了ＨＰＭＣ、ＣｏＯ,ＺｎＯ含量对泡沫镍电极性能的影响。结果表明,在镍正极中加入ＣｏＯ可以大幅度提高Ｎｉ－（ＯＨ）２利甲率,但电极只含ＣｏＯ不能有效抑制膨胀,同时添加ＣｏＯ、ＺｎＯ可以大幅度提高电极寿命。此外,少量ＺｎＯ的加入对Ｎｉ（ＯＨ）２利用率影响较小。在本论文的实领条件下,制造高性能泡沫镍电极的合适工艺为：ＨＰＭＣ、ＣｏＯ、ＺｎＯ掺入量分别为０．５％、９％、４．５％。制尾的ＭＨ－Ｎｉ电池的容量在１３００ｍＡｈ以上,１Ｃ循环寿命在３００次以上,０．２Ｃ放电１．２Ｖ以上时间占总的８０％以上,１Ｃ放电１．２Ｖ以上时间占总的６０％以上。     

AA型MCMB/LiCoO2锂离子电池的性能

通过合理的电池结构设计和优化的装配工艺，组装了AA型MCMB／LiCoO2锂离子电池，并对其性能进行了考察。在室温条件下，电池的1C放电容量达600mAh，比能量达123Wh／kg和320Wh／L，并具有较高的放电电压。循环400次时，其容量仍为初始容量的86％，并具有较好的倍率特性。电池在150℃荷电放置的条件下，不起火爆炸。     

锂电池 Li-SCl_2和 Li-S_2Cl_2 非水体系的研究

报道了Ｌｉ－ＳＣｌ２和Ｌｉ－Ｓ２Ｃｌ２非水电池体系的研究工作。该体系由锂负极、多孔石墨电极和电解质溶液构成,电解质溶液由非水溶剂（硝基苯）和溶解在该溶剂中的活性物质ＳＣｌ２或Ｓ２Ｃｌ２及电解质构成。制成锂片和碳膜面积为１ｃｍ２、所含电解液为０．４ｍＬ的模似电池,将其在恒流放电测试系统中进行测试。结果表明：Ｌｉ－ＳＣｌ２电池的开路电压为４．１０Ｖ左右,当ＳＣｌ２与溶剂硝基苯的体积比为１５％至２０％时,电池显示良好的放电性能;而Ｌｉ－Ｓ２Ｃｌ２电池的开路电压为３．６Ｖ左右,当Ｓ２Ｃｌ２与硝基苯的体积比为２５％时,电池体系也显示较好的放电性能。此外,对电池体系的电化学还原行为也作了初步的探索。     

Li-ICl非水电池体系的研究

报道了Ｌｉ－ＩＣｌ非水电池体系的研究工作。本非水电池体系由锂负极、多孔石墨电极和电解质溶液构成,电解质溶液由有机溶剂硝基苯或无机溶剂三氯氧磷（ＰＯＣｌ３）和溶解在该溶剂中的活性物质ＩＣｌ及电解质构成。在制作该类模拟电池过程中,首先对溶剂硝基苯和电解质（ＡｌＣｌ３及ＬｉＡｌＣｌ４）进行干燥纯化,然后在惰性气氛操作箱中装好模拟电池,模拟电池的集流体为镍,锂片和碳膜的面积为１ｃｍ２,电池中所含电解液为０．４ｍＬ。将该模拟电池在恒流放电测试系统中进行测试,结果表明：当电解质采用ＬｉＡｌＣｌ４时,ＩＣｌ的浓度为１ｍｏｌ／Ｌ,该类非水电池具有较高的开路电压（３．９０Ｖ左右）,并显示良好的放电性能。此外,对电池体系的电化学还原行为也进行了初步的探索。     

1/2A型金属氢化物-镍电池的研制

研制成功了１／２Ａ型金属氢化物－镍电池，外形尺寸为：（Φ１６．５×２８．５）ｍｍ，正负电极采用双发泡镍式骨架，正极活性物质为含Ｃｏ８％球形Ｎｉ（ＯＨ）２，充分提高活性物质利用率，负极活性物质为包覆金属贮氢合金并加入２％抗粉化剂，克服因贮氢材料随充放循环次数增加而粉化导致电池寿命的降低。成品电极经疏水处理，电解液采用密度１．２８ＫＯＨ水溶液加入２％的ＬｉＯＨ及０．５％多官能团添加剂抑制自放电和电极膨胀。经上述处理的１／２Ａ型电池，０．２Ｃ率放电９５０ｍＡｈ，１Ｃ率放电８５５ｍＡｈ，自放电率＜２５％（２８天），１Ｃ率循环１００次容量衰减＜１０％，满足用于移动电话电池组所要求的内阻低、小巧轻便之特点。     

26650型Li4Ti5O12锂离子电池的研制

采用LiMn2O4为正极材料,Li4Ti5O12为负极材料制成了26650/2500mAh的锂离子电池,该电池10C放电容量能够达到1.0C放电容量的97.30%,电池在-20℃的条件下以0.5C放电,能够放出25℃条件下容量的98.72%,在55℃的条件下以0.5C放电,能够放出25℃条件下容量的97.83%,1.0C循环测试200次后,容量剩余率为96.10%;电池以3.0C倍率过充到20.0V,没有爆炸和起火,经过针刺短路之后,没有爆炸和起火,电池表面最高温度不超过90℃。     

阀控铅酸蓄电池内阻研究

用ＨＩＯＫＩ３５５１ 电池内阻测试仪对大容量（＞ １００Ａｈ）阀控式密封铅酸蓄电池的内阻及其影响因素进行了研究。研究表明,在１０ ｈ 率放电过程中,剩余容量高于５０％ 时,电池内阻变化不大（仅增大５％ ）;并且内阻和放电时间可拟合为指数函数Ｒｔ＝ Ｒ０ ＋ Ｃ１ ×ｅｘｐ（ｔ／Ｃ２）。极板只有与汇流排完全断开,内阻才会明显增大。蓄电池温度在－ ４０～０℃和０～５０℃时,随温度上升,蓄电池电导线性增加。在０～５０ ｋＰａ时,电池内部压力每增大１０ｋＰａ,内阻增大３ μΩ。另外,接触电阻对测试值有一定影响。     

铅蓄电池正极活性物质利用率

通过实验电池和产品电池（６Ｖ－６０Ａｈ）放电容量测定,筛选出数种有效添加剂,得到了几个较好的配方,提高了铅蓄电池正极活性物质利用率。通过循环伏安法（ＣＶＡ）、Ｘ射线衍射分析、扫描电镜（ＳＥＭ）、孔率以及电导的测定,探讨了不同添加剂对ＰｂＯ２电极组成、结构和性能的影响。     

V_2O_5—MnO_2电极材料的研究

用偏钒酸铵和二氧化锰为原料,合成了V_2O_5—MnO_2作为二次电池阴极材料。实验电池用饱和的LiOH水溶液为电解质,在电流密度为2mA/cm~2下充放电,结果表明,电池的比容量与V_2O_5—MnO_2的合成条件密切相关。当V/Mn摩尔比为1时,在空气中350℃下,灼烧8h,所得样品的比容量最高,第一次放电时可达133mAh/g阴极活性物质。而在同样条件下,在400℃时所得样品的循环性能最好,在第10次放电后,其比容量为初始容量的90％。XRD和电镜的研究显示样品的主要组成为V_2O_5和β—MnO_2,另外还有Mn_2O_3和Mn_2V_2O_7,随着体系中Mn_2O_3和MnV_2O_7含量的增加,电池的比容量降低。     

AA 型 MH-Ni 电池的内阻研究

采用多种内阻测量方法和热电偶法，研究了ＡＡ型ＭＨ－Ｎｉ电池在充电、过充电及高倍率放电时电池内阻与电池工作性能的关系。研究结果表明：与Ｃｄ－Ｎｉ电池相比，ＡＡ型ＭＨ－Ｎｉ电池在放电后内阻变化甚小或有所下降。电池的高倍率放电能力和电池的热行为均与电池内阻有关，当电池内阻增大后，放电电压更快地下降，而充电时的温升亦更明显     

FEC、PST、MMDS、DTD对高电压NCM523电池性能的影响

单晶NCM523/人造石墨电池可以在高压4.4 V和高温45℃下具有出色的长期寿命。本研究的重点是开发用于单晶NCM523/人造石墨电池的新电解质，这种电池寿命长并支持更高的充电速率。考察了电解液中FEC(氟代碳酸乙烯酯)、PST(1,3丙烯磺酸内酯)、MMDS(甲烷二磺酸亚甲酯)、DTD(硫酸乙烯酯)组合添加剂含量对锂离子电池初始容量、阻抗和化成时候的产气量，70℃储存7天电池的容量恢复和容量保持，1 C、2 C、3 C不同倍率下的放电性能，低温下放电性能和高温下循环寿命的影响。电解液中PST、MMDS添加剂含量对电池初始容量及内阻影响比较大。FEC对于化成过程中产气影响比较大，但可以提高电池的循环性能，DTD综合性能比较好。含有1%FEC+1%DTD添加剂(百分数均代表质量分数)的电解质产生具有长寿命的单晶NCM523/石墨电池，常温下倍率性能较好。     

26650型锂离子电池的研制

采用三元（LiNi1／3Co1／3Mn1／3O2）材料为正极材料、人工石墨为负极制成容量为4500mAh的26650型的高容量锂离子电池,该类型的电池3C放电容量能够达1．0C容量的95％以上,在55℃条件下以0．2C放电,能够放出25℃条件下的99％,1．0C循环测试320次后,容量剩余80％。经过针刺短路之后,没有爆炸和起火,显示了电池具有很大的应用潜力。     

软碳掺杂对大容量锂离子电池低温性能的影响

锂离子电池的低温性能是制约锂离子电池发展的重要因素之一。研究了负极中掺杂20%软碳的电池样品在低温条件下的倍率充电性能、低温放电性能及低温循环性能。实验结果表明,负极掺杂20%软碳的锂离子电池,-10、-20℃充电容量分别能达到25℃时充电容量的91.11%和81.74%;-20℃循环50次,剩余容量为低温初始容量的91.91%。     

C/LiCoO2系锂离子电池低温充放电性能

研究了低温(-20℃)对锂离子电池充放电性能的影响,并与其常温(25℃)性能作了比较.结果表明:在低温条件下电池的放电性能显著变差,0.2C放电时,放电容量仅为常温放电容量的77%,放电平台比常温时降低了0.5 V;1C放电时,放电客量仅为0.2C放电容量的4%.低温充电性能也明显恶化,恒压充电时间增长.锂离子电池低温电化学性能变差,主要是低温条件下锂离子在正负极颗粒中固相扩散阻抗增大引起的.